全球IC化學品市場現況及未來趨勢

　
一、國外市場
1.濕製程化學品（wet chemicals）
根據The Information Network預估，2001年全球半導體濕製程化學品之市場規模，從2000年的7.5億美金滑落到6.5億而已，其中蝕刻酸約佔三分之一，晶圓清洗佔三分之二，預計要等到2003年才能再回復到2000年的水準，至於在市場佔有率方面，Ashland仍是北美最大市場供應商，估計其佔全球半導體用濕製程化學品市場近四分之一的比例（如圖一所示），其次為Arch、Mallinckrodt-Baker及General Chemical；歐洲市場主要以Merck為主；日本則是Kanto為首，Wako居次，Sumitomo更次之。另外Honeywell Specialty Chemicals與其Mitsubishi Chemical美國公司合資成立的GEM Microelectronic Materials，去年動作相當積極，不僅擴充產品線，也增加產能，希望能在美國及歐洲搶佔一席之地。

資料來源：The Information Network, 2001/12.
圖一 2000年全球半導體濕製程化學品市場分佈情形
2.CMP slurry（化學機械研磨液）
同樣根據Information Network的預估，2001年全球CMP slurry市場規模約3.46億美金，一般美國的半導體廠在使用oxide與metal化學機械研磨液時用法並不盡相同，前者通常向供應商購買配好的slurry直接使用，但有部份半導體廠為顯示或保護其CMP配方之獨特性，metal化學機械研磨液會向Cabot等主要供應商買silica，或是向Rodel買alumina這些研磨粒，再向其他供應商買其他成份，自行in-house摻配使用，2000年全球CMP市場Cabot仍是最大的供應商，市場佔有率約60％（如圖二所示），居第二位者為Rodel，佔有率大概是18％，由於CMP是近幾年電子化學品領域最耀眼的明星，即使像Ashland、Arch、Air Product等濕製程化學品或高純度氣體廠也想跨足瓜分市場，此外亦有多家廠商躍躍欲試欲切入，而且大多採取策略聯盟方式，例如：Planar Solutions、DuPont/Air Product、ATMI/Vinings、Bayer/Universal Photonics、Arch/Wacker Silicones等，即使Rodel也不能免俗的與Clariant合作。

資料來源：The Information Network, 2001/12.
圖二 2000年全球半導體用CMP市場分佈情形
3.黃光化學品
依據Information Network調查，2001年全球半導體用黃光化學品的市場規模約9.73億美元（如表一所示），其中光阻劑大概將近7億美元左右，日本TOK佔有率最高，達27%（如圖三所示），Shipley、JSR分居二、三名，接下來的Sumitomo、Arch、Clariant實力都在伯仲之間；Stripper主要供應商則有：ACT（Ashland）、EKC、ATMI、Mallinckrodt-Baker、Arch、Shipley（LeaRonal）、Silicon Valley Chemicals等多家，不過，還是以前兩家供應商—ACT及EKC居領先地位。
表一 2001年全球半導體用黃光化學品市場預估
化學品種類 市場規模（百萬美元）
Photoresist 708
Stripper 265
合計 973
資料來源：The Information Network, 2001/12.
工研院經資中心化材組ITIS計畫整理（2002/05）.

資料來源：The Information Network, 2001/12.
圖三 2000年全球半導體用光阻劑市場分佈情形
二、台灣市場
1. 濕製程化學品（wet chemicals）
2001年由於台灣IC晶圓生產量衰退，整體半導體濕製程化學品也呈負成長情形，預估市場規模縮減到21.5~27億新台幣之間，2001年底之市場價格（如表二所示），由於2000年整個半導體濕製程化學品之市場價格跌幅達10~20%，2001年全年之跌幅已見減少，僅有硫酸、硝酸、氫氟酸幾項使用量較大的蝕刻酸跌幅在5~8%左右，其餘則價格持平或只有小幅變動。
至於台灣半導體濕製程化學品市場仍主要由伊默克（Merck-Kanto）、太洋新技（Mitsubishi）掌握，美國Ashland與聯成合資成立的聯仕電子材料公司，與日本Mitsubishi Gas的產品也打入台灣市場，李長榮化工電子級IPA也以自有品牌積極爭取半導體廠採用。
表二 2001年底台灣半導體濕製程化學品之市場價格
化學品種類 價格（NTD/kg）
H2SO4 38
H2O2 58~68
HNO3 100~110
HCl 80
H3PO4 80~90
NH4OH 49~58
HF 110~120
IPA 58
BOE 130~140
資料來源：工研院經資中心化材組ITIS計畫整理（2002/05）.
2. CMP slurry（化學機械研磨液）
雖然去年台灣晶圓產量減少，但因CMP slurry使用比例增加，所以2001年半導體CMP slurry市場規模仍維持在13~20億新台幣之間，其市場價格也沒有太大波動（如表三所示），由於日本部份半導體廠有採用CeO2 CMP的趨勢，台灣有部份日系也在開始試用，後續趨勢值得注意，至於供應商還是呈現獨大的情形，估計Cabot一家的市場佔有率約為80%，其餘則由Rodel、JSR、Hitachi、Showa Denko、Fujumi、EKC等家瓜分，另外，台灣廠商長興化工的CMP產品也獲得半導體大廠的使用。
表三 2000年底台灣半導體製程用CMP之市場價格
種類 價格
Oxide-一般 5~8 USD/liter
Oxide-CeO2 32~36 USD/liter
Metal-W 10~12 USD/liter
Metal-Cu 15~30 USD/liter
資料來源：工研院經資中心化材組ITIS計畫整理（2002/05）.
3. 黃光化學品
由於黃光化學品使用量與晶圓產量有直接等比關係，預估2001年國內黃光化學品在晶圓產量大幅減少影響下，市場規模也降到32~36億新台幣左右，市場價格（如表四所示），大體而言，除stripper以外，2001年台灣整體黃光化學品之市場價格跌幅在3~5%左右。IC光阻劑市場主要仍由國際大廠掌握，如：TOK、Shipley、Sumitomo、JSR、Shin-Etsu、Fuji-Olin等；至於stripper則仍是Ashland (ACT)、EKC兩家獨佔的局面，ATMI、MGC（Mistubishi Gas）只佔有少量市場；TOK、Fuji-Olin、Tokuyama則是IC顯影劑主要供應廠家。
表四 2000年底台灣半導體用黃光化學品之市場價格
化學品種類 價格
HMDS 3,100~3,300 NTD/gal
Photoresist i-line：290~480 USD/gal
DUV：1,400~1,900 USD/gal
193 nm：6,900~7,200 USD/gal
ARC Bottom ARC
DUV：1,900~2,400 USD/gal
193 nm：3,300 USD/gal
Top ARC
DUV：330~380 USD/gal
193 nm：950~1,150 USD/gal
EBR 95 NTD/liter
Developer 58 NTD/liter
Stripper 55~60 USD/gal
資料來源：工研院經資中心化材組ITIS計畫整理（2002/05）.
三、產品發展趨勢
1.濕製程化學品
(1)添加界面活性劑：以提高performance、良率。
(2)添加螯合劑：以適用於Cu製程。
(3)有機鹼取代一般鹼液：由於表面平坦度要求趨於嚴格，以TMAH等效果較溫和的有機鹼，取代傳統所使用的NH4OH。
(4)IPA減用與以O3/H2O取代濕製程化學品之呼聲趨緩。
2.CMP slurry
(1)下世代Oxide化學機械研磨液CeO2之使用-由於可以direct polish，減少一道光罩，目前已有日本半導體廠，或是台灣自日本移轉技術者開始採用，未來有可能成為趨勢。
(2)由於IC產業日趨競爭，台灣主要晶圓廠為保有製程及產品之獨特性，以維持競爭優勢，有可能也採取國外晶圓廠CMP slurry自行in-house調配方式，這樣的使用方式對CMP生產廠商之影響有待密切注意。
3.黃光化學品
(1)F2 157nm光阻劑國內預計2002年開始試用。
(2)stripper：
Cu製程：主要必須防腐蝕，因此以改變amine官能基、添加腐蝕抑制劑因應。
Low-k：避免產生化學反應或衝擊為主要開發方向。
四、產業發展趨勢
1. 隨著未來半導體新廠集中在亞太地區，全球各主要電子化學品廠也都將未來成長重心放在此區域。
2. 有鑑於前兩年半導體景氣大幅衰退，加上各主要電子化學品廠也在前兩年大幅擴充產能，導致嚴重供過於求，利潤嚴重縮水，預測2002年各廠會以去瓶頸方式增加產能，致於大手筆建新廠短期內不易見到。
3. 2002年上半年因原料價格上漲，復以各主要電子化學品廠也需要有合理利潤，以持續進行研發並提供更完整服務，2002年初以來已有多家廠商宣佈價格調高，例如：Ashland宣佈其stripper等產品要調漲5~15%，General Chemical要調漲其wet chemicals價格約5%，台灣或許不易見到此種景況，但咸信2002年化學品價格跌幅會趨於緩和。
4. 由於半導體化學品成長幅度趨向平穩，加上此產業行銷通路維護成本甚高，國際大廠皆欲充份運用其既有之行銷通路與品牌優勢，積極擴充產品線或轉進其他領域，最明顯例子為Air Product，其原為高純度氣體全球最大供應商，目前已經與DuPont合作，企圖進入CMP slurry市場，今年初也有消息指出其欲購併Clariant，以期跨足光阻劑，濕製程化學品方面，Air Product則是投資Honeywell-Mitsubishi JV的GEM Microelectronic，此外，Ashland也在Ohio成立技術中心，進行CMP slurry的研發，另一家美國濕製程化學品大廠-Arch，則是宣佈自濕製程化學品領域撤出，改著力於CMP slurry、stripper、EBR等產品，大廠挾其優勢不斷擴張版圖，產品線區隔模糊化，是否使得大者再行更大？小廠更不易生存，可以靜觀未來這1~2年的變化。
5. 誠如前述，近兩年半導體化學品因產能過剩與下游產業不景氣利潤嚴重縮水，加上未來成長重心轉移至亞太地區，因此歐美大廠開始進行供應鏈最適化，希望藉此不僅能進一步降低成本、縮短供應時間，也提昇自身的競爭力